Nuovo protocollo sperimentale per lo studio del coefficiente d'attrito tra il Trabecular Titanium e sostituti ossei sintetici

Il presente lavoro di tesi tratta la progettazione e la validazione di un nuovo protocollo sperimentale per l’indagine del coefficiente d’attrito fra il Trabecular Titanium™ (TT), un metamateriale metallico per dispositivi protesici, e sostituti ossei sintetici quando vengono sottoposti a diversi livelli di pressione. In particolare, l’obiettivo principale della nuova procedura è quello di permettere il raggiungimento di pressioni paragonabili a quelle ottenute dalle simulazioni in silico dei test meccanici che prevedono l’interazione tra questi due materiali. Con le risorse e gli strumenti messi a disposizione da Limacorporate S.p.A. è stato indagato il comportamento d’attrito fra TT e PCF (i più comuni sostituti sintetici dell’osso trabecolare) tramite test di scorrimento tra piani paralleli eseguiti su un sistema di prova biassiale e test di compressione assiale con sensori di pressione per la valutazione dell’area di contatto effettiva fra i due materiali. I risultati di questo studio hanno evidenziato una relazione lineare fra il coefficiente d’attrito statico del sistema tribologico analizzato e la pressione assiale applicata durante lo scorrimento, testando pressioni comprese fra 0,10 e 2,5 MPa. Inoltre, includendo nello studio due tipologie di PCF dalla diversa densità, sono state ricavate informazioni anche sugli effetti legati a questa; ciò può essere utile nel caso in cui sia necessario simulare tessuti ossei con una densità diversa dalla media, data da patologie come l’osteoporosi o da una distribuzione non fisiologica dei carichi a cui le ossa sono sottoposte.